EP3792036A1 - Vorrichtung zum herstellen eines behälters aus einem thermoplastischen vorformling - Google Patents

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EP3792036A1
EP3792036A1 EP20205166.0A EP20205166A EP3792036A1 EP 3792036 A1 EP3792036 A1 EP 3792036A1 EP 20205166 A EP20205166 A EP 20205166A EP 3792036 A1 EP3792036 A1 EP 3792036A1
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EP
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mold
molds
container
inclination
axis
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Michael Litzenberg
Rolf Baumgarte
Benjamin JAISER
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KHS Corpoplast GmbH
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    • B65B7/28—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 15 and a device according to the preamble of claim 19. It is preferably a method and a device for producing bottles by blow molding, i.e. using a gaseous one Fluids, or by a liquid filling material.
  • the basic structure of a blow station is in the DE 42 12 583 A1 described. Temperature control or thermal conditioning is understood to mean that the preform is heated to a temperature suitable for blow molding and, if necessary, a temperature profile is impressed on the preform. Blow molding of containers from preforms with the additional use of a stretching rod to stretch the preforms is also known.
  • blow molding The containers produced by blow molding are typically fed to a subsequent filling device and filled here with the intended product or filling material.
  • a separate blow molding machine and a separate filling machine are therefore used. These can also be combined to form a machine block, with blow molding and filling still taking place on separate machine components and one after the other.
  • the shaping of the containers from the preforms by the filling material itself is also already known DE 10 2010 007 541 A1 and US 7,914,726 B2 .
  • the respective preform is reshaped into the container, i.e. by a hydraulic reshaping process.
  • This reshaping can also be supported by using a stretching rod.
  • the containers are transferred from the filling device to a transport device after the filling has been completed and fed to a closing device. It is possible to interlock the closing device with preceding machines.
  • the container can also be closed on a work wheel for filling, see DE 10 2010 007 541 A1 and WO 2012/104019 A1 .
  • the working wheel with the containers rotates around a particularly vertical axis.
  • the containers are aligned axially parallel for this purpose, that is, with the opening pointing upwards.
  • a valve unit is provided for filling, which attaches to the opening with a shoulder and closes it during filling so that no liquid can escape and the required pressure is built up. After filling, the containers are transferred to a removal conveyor. Before doing this, the attachment of the valve unit must be detached from the container.
  • the liquid level depends on the filling level and the centrifugal force. In practice, this is the speed of rotation of the Limited work wheel.
  • a higher speed of rotation would result in a more steeply inclined liquid level, which would lead to an exit of the liquid after the valve assembly has been released from the container opening.
  • a mold typically consists of two mold shells, also known as mold halves, and a bottom mold.
  • the shell molds are held together in particular along an upright plane.
  • the bottom mold is inserted from below into an opening formed by the mold shells and held in a form-fitting manner.
  • the molded shells are articulated to one another in the broadest sense and pivot apart to remove the container.
  • the force for holding the shell molds closed is essentially applied via the joint provided for moving the shell molds. This must be dimensioned accordingly, see for example DE 42 12 583 A1 .
  • the mold shells are mold carriers which each receive partial molds called blow molding elements.
  • the object of the present invention is to create a method and a device with which liquid losses from the filled container on the working wheel can be avoided.
  • Another object of the invention is to provide a method and a device with which a better holding of the molds, that is to say during blow molding or when filling with liquid, is possible.
  • the method according to the invention has the features of claim 1.
  • a method is provided for producing a container from a thermoplastic preform, the container being produced from the preform with the aid of a fluid either by blow molding and then in particular filled with a liquid fluid or being produced by hydroforming and thereby subsequently the liquid fluid provided as the content Contains, and wherein the container during the blow molding and / or during the intake of the particular liquid fluid in an openable form around a particularly vertical axis of rotation and at a distance from this.
  • the closed mold is at least temporarily in an inclined position during the process, namely deviating from a vertical position.
  • the angle of inclination of the form is defined here by the position of the container in space.
  • the container In a vertical position of the mold, the container is also oriented vertically, with the opening facing upwards.
  • the closed form can be exclusively or temporarily in the inclined position, preferably with an inclination in the direction of the axis of rotation.
  • the assumption of a vertical position is not mandatory for the closed form, not even for the open form.
  • the centrifugal forces which occur as a result of the rotation around the vertical axis of rotation and which act on the liquid can be compensated for.
  • a movement of the mold between an inclined position and a further, in particular vertical position enables the targeted assumption of a position in which the internal pressures occurring during the molding or filling of the container can be absorbed and compensated for in the best possible way.
  • the container is preferably formed in the mold from the preform by the liquid provided as its contents. Forming and filling of the container take place in one operation, namely through the liquid intended as the content. This remains in the container after it is finally closed.
  • the fluid for forming the container is a gas, preferably compressed air.
  • the container is formed and filled in successive steps. First, the shape of the container is created in the mold by blow molding. The container is then filled with a liquid.
  • the preform is stretched in a manner known per se by a stretching rod.
  • the mold is in a vertical position at least for removing the container.
  • the container can then be removed from the mold by means of transfer conveyors known per se.
  • the mold for inserting the preform is in a vertical position. Transfer conveyors known per se can then be used to insert the preform.
  • the closed form is in the inclined position at least at the end of the filling with the fluid, in particular during the entire filling process. This results in a match between the position of the mold and the unit provided for filling the container. For opening, the mold is in particular in the vertical position, in particular for removing the respective container.
  • the closed form in the inclined position lies with its upper side closer to the axis of rotation than with its lower side. This enables the centrifugal forces that also act on the fluid to be balanced in the best possible way.
  • the specified inclinations can always, predominantly or temporarily apply to the closed form and, with appropriate alignment, enable a good balance of the centrifugal forces acting on the liquid in modern filling devices.
  • the closed mold is moved into a position secured against opening caused by internal pressure before the fluid is supplied. After the container has been formed, the closed mold is moved out of the position secured against opening by internal pressure into a position that is unsecured on the other hand, in which the mold is then opened.
  • the closed form is secured in at least one of its positions against opening caused by internal pressure, namely by staying between at least two pressure bearings rigidly connected to one another.
  • the thrust bearings hold the mold, namely by acting on opposite sides of the mold, in particular mold shells or mold halves.
  • the mold can have a bottom part which is held in a form-fitting manner in particular by the mold shells when the mold is closed.
  • the closed form is secured against opening caused by internal pressure in an upper area by two rigidly interconnected thrust bearings and in a lower area by two further rigidly interconnected thrust bearings.
  • the forces that occur are evenly absorbed and compensated for.
  • the container is closed by a lid before the mold is opened, in particular in an inclined position. After the lid has been put on, the container can be manipulated as required without the fluid being able to escape.
  • a device in which the container is closed immediately after filling is known per se, for example from US Pat DE 10 2010 007 541 A1 .
  • a base part of the mold is moved by a holding member against the rest of the mold and back again.
  • the bottom part is coupled to the holding member.
  • the base part is decoupled from the holding element.
  • the holding element and the base part are decoupled, in the vertical position of the mold they are temporarily or predominantly coupled.
  • the container is secured in the open form until it is removed by securing elements resting on a neck or a closure of the container, in particular in connection with securing by means of a bottom form.
  • the safety devices prevent the container from being pushed out of the open form by the centrifugal forces that occur.
  • the container in the open form is secured against movement relative to the form in the circumferential direction, against the circumferential direction and / or radially outward until it is removed.
  • the container has a neck with a support ring at the top, and that the container is removed from the open mold by grasping it in an area between the support ring and a Center of gravity of the container, especially immediately below the support ring.
  • the latter counteracts the weight of the container in a form-fitting manner. Grasping the container closer to the center of gravity reduces a tipping moment that occurs during handling. In this way, even heavier containers can be safely picked up and conveyed away.
  • the device provided to achieve the object can also have the features of claim 15.
  • the device for producing containers from thermoplastic preforms is provided with a working wheel rotating around a particularly vertical axis of rotation, on which stations with molds for receiving and in particular for shaping the containers are provided successively in the circumferential direction and rotate with the working wheel, with each station preferably having one Valve unit is assigned for the supply of a particularly pressurized fluid and the molds can be opened for removing the container.
  • the closed forms are located in an inclined position, namely deviating from a vertical position, at least along a partial section of the revolution around the axis of rotation. This means that the closed forms can be inclined in their stations.
  • the molds in the stations can each be mounted inclinable about an axis of inclination, the axis of inclination running near a center of mass of the respective form, such that a mass distribution of the form on both sides of the axis of inclination is not unequal than 1/3 to 2 / 3 is.
  • the axis of inclination preferably runs through the center of mass of the mold, so that no torque due to uneven mass distribution is effective in any position of the mold.
  • the empty form is used to calculate the center of mass.
  • the shape itself is relatively heavy. A container in the mold, with or without liquid, has only a small effect on the position of the center of mass.
  • a drive for tilting the molds can be provided, in particular a cam control or a motor drive.
  • the cam control can include a cam with mechanical power transmission, for example via a sequence of cam roller, rack and gear.
  • a motor drive for example electrical, pneumatic or hydraulic, can be provided, also coupled with mechanical power transmission.
  • mold shells of the molds can be mounted on mold holders, the mold holders or mold shells having inclination bearings with inclination axes for this purpose, and the inclination bearings being detachable in the axial direction.
  • the mold shells can be separated from the mold holders and exchanged.
  • suitable quick-release fasteners can be provided on the inclination bearing, on the mold shell or on the mold holder.
  • the mold shells of the molds can be mounted on mold holders, the mold holders or mold shells having inclination bearings with inclination axes for this purpose, and the inclination bearings being slide bearings, in particular plastic sliding bearings.
  • the slide bearings are preferably preloaded to minimize play.
  • the plain bearings are also preferably resistant to water and cleaning agents.
  • the molds are inclined in the stations, in particular each with an axis of inclination running tangentially to the circumferential direction or preferably along a movement path which defines a movement plane perpendicular to a tangent of the circumferential direction.
  • the closed forms can be inclined.
  • the mold shells of the molds are mounted on mold holders, each mold holder carrying a mold shell, and the mold holders associated with a mold being movable apart with the mold shells to open the mold and against each other to close the mold, in particular with an upright parting plane between the shell molds.
  • the parting plane preferably extends in the radial direction with respect to the axis of rotation of the working wheel and along the axis of rotation.
  • a base shape known per se can be present.
  • mold shells of the molds can be mounted directly and immediately on mold holders, namely without mold receptacles or mold clamps arranged in between.
  • the arrangement of the molded shells between molded receptacles is known in principle, but should preferably be avoided here.
  • Mold clamps for holding the mold shells in are also known closed position. If these are available, they should not be provided here between the mold shells and mold holders.
  • the mold shells on the mold holders can be inclined in particular about an axis of inclination, the mold holders or molded shells having inclination bearings for this purpose.
  • the two shell molds of a mold each have their own axis of inclination.
  • the two axes of inclination are advantageously coaxial with one another.
  • a device according to the invention with which it is particularly easy to keep the molds closed, has the features of independent claim 24.
  • the device for producing containers from thermoplastic preforms is provided with a working wheel rotating around a particularly vertical axis of rotation, on which stations with molds for receiving and in particular for forming the containers are provided consecutively in the circumferential direction and rotate with the working wheel, with each station preferably having one Valve unit is assigned for the supply of a particularly pressurized fluid and the molds can be opened for removing the container.
  • thrust bearings are provided for securing the closed molds against opening caused by internal pressure, with the thrust bearing and the molds being movable relative to one another between a pressure receiving position in which the thrust bearings act on the closed molds from the outside, in particular on opposite sides of the molds, and another position in which the thrust bearings do not pressurize the molds.
  • the molds can be moved between the preferably stationary thrust bearings and back again.
  • the molds in the stations can each be mounted inclinable about an axis of inclination, the axis of inclination running near a center of gravity of the forces occurring through the thrust bearings when the respective closed form is applied, such that the force distribution on both sides of the axis of inclination is not unequal than 1/3 is 2/3.
  • the axis of inclination preferably runs through the center of gravity. With two thrust bearings for each shell mold and the same forces in each bearing, the center of the force lies exactly in the middle between the two thrust bearings. If the axis of inclination is outside the center of gravity runs, the forces on one side of the inclination axis are higher than on the other side. In particular, this inequality should not be greater than 1/3 to 2/3.
  • the molds in the stations can each be mounted inclinable about an axis of inclination, the axis of inclination running between the thrust bearings of each shell mold in such a way that the distance between the inclination axis and the next thrust bearing is at most half as great as the most distant thrust bearing .
  • the axis of inclination preferably runs centrally between the thrust bearings.
  • the thrust bearings can have a centering function in such a way that the closed molds are acted upon in a centering manner in the pressure receiving position by the thrust bearings.
  • the centering function forces the shell molds or the molds into defined positions, in particular relative to the valve assembly or the working wheel.
  • the thrust bearings contain driven, movable rams for resting on the mold, in particular hydraulic rams. With the plungers, a maximum pressure can be applied to hold the mold shells shut.
  • opposing thrust bearings of a station are non-positively and positively coupled to one another, in particular mounted on a common bearing bracket which forms a bearing gap for receiving the respective shape.
  • the bearing bracket is advantageously U-shaped with a bearing gap between bracket legs and with pressure bearings on the inside of the bracket legs. The pressure pick-up position is in the bearing gap.
  • opposing thrust bearings are provided for an upper region of the respective shape, in particular with a bearing bracket which has a bearing gap that is open radially on the outside.
  • opposing thrust bearings are provided for a lower region of the respective shape, in particular with a bearing bracket which has a bearing gap that is open radially on the inside.
  • the bracket legs of the bearing bracket are directed obliquely upwards, so that a bracket base connecting the bracket legs lies below a plane of a container bottom.
  • each station has safety devices for securing the position of a container in the open form.
  • stationary safety holders are provided as safety devices, which secure the container against movements in the circumferential direction and which are preferably effective in the area of a container head.
  • the safety devices act on the neck, on the lid, on the closure or directly below an upper opening of the respective container and, in particular, cannot be moved.
  • the safety holders extend as preferably resilient arms from an upper bearing bracket or a radially inner station base outwards in the direction of the container head or neck.
  • the arms are preferably firmly connected to the bearing bracket or to the station base, at least indirectly.
  • the container is secured by the securing members as soon as the mold is in a vertical position.
  • the container head pivots between the safety devices.
  • a particularly stationary safety plank is provided as a safety element, which protects the container against outward movements in the radial direction and which is preferably effective in the area of container heads.
  • the safety plank acts on the neck, on the lid, on the closure or directly below an upper opening of the respective container.
  • a bottom mold and a holding member for the bottom mold that can be connected to the bottom mold from below are provided Retaining member can be decoupled from the bottom form when the form is closed. As a result of the uncoupling, the holding element does not have to carry out the inclination of the mold.
  • the holding element and the base form can be connected via locking elements which can be actuated manually and without tools.
  • the locking members preferably contain spring-loaded levers which engage in notches. The spring loaded levers prevent a separation of the holding element and the bottom shape. Manual actuation of the levers against the spring pressure should be possible to separate the holding element and the base shape.
  • the holding element and the base form can be connected via locking elements, the locking elements at the same time forming an overload protection for the connection between the holding element and the base form.
  • the locking elements preferably act by means of a force fit or friction fit, which can be overcome without being destroyed by a counterforce.
  • the counterforce can arise, for example, from a malfunction of the device, for example when the holding member wants to move the bottom mold downwards without the bottom mold having been separated from the mold shells beforehand.
  • the locking elements should allow the holding element and the base to be separated.
  • the holding element and the base form can be connected via locking elements.
  • parts of the mold above the bottom mold, in particular mold shells have release organs which, when the mold is closed, act on the locking organs to release them.
  • the holding element and the bottom shape can be decoupled.
  • curves are provided for controlling the movement of the molds from the inclined position to another position and back again.
  • the other position is preferably the vertical position.
  • curves are provided for controlling the movement of the holding members for the bottom shape.
  • the holding organs are moved up and down by the curves.
  • valve assemblies are aligned along filling axes, the filling axes being directed obliquely, namely non-parallel to the axis of rotation, in particular with an inclination towards a part of the axis of rotation lying above the working wheel.
  • the filling axes of the valve units preferably form a cone shape.
  • the device has units for closing the containers in the station.
  • a unit is provided in each station, in particular for putting on a cover, combined with a valve unit.
  • the molds can have molded shells which are provided with recessed grips or grip pieces. This makes it easier to handle the shell molds when changing them.
  • a molding and filling device 32 is provided as a device for producing containers 30 from thermoplastic preforms 31.
  • the preforms 31 are transferred along a conveying path 33 to a separating unit 34 and from there to a circulating heating track 35.
  • a first transfer conveyor 36 grips the individual preforms 31 with the aid of telescopic and pivotable gripping arms 37 which rotate around a vertical axis and transfer the preforms 31 from the heating track 35 to the molding and filling device 32.
  • the form and fill device 32 has a revolving work wheel 38 with stations S1, S2, S3... To S12 arranged on it.
  • Each of the revolving stations S1 to S12 has a mold 39 for producing a container 30 from a preform 31 on.
  • the finished containers are removed from the molds 39 by a second transfer conveyor 40 and conveyed away.
  • the second transfer conveyor 40 is provided, analogously to the first transfer conveyor 36, with rotating, telescopic and pivotable gripping arms 41.
  • the two transfer conveyors 36, 40 are spaced approximately 60 ° from one another.
  • the preforms 31 and containers 30 are thus handled on the working wheel 38 along a distance which corresponds to an angle of rotation of approximately 300 °.
  • the molds 39 are mounted in the stations S1 to S12 such that they can be inclined about inclination axes N (provided that the molds 39 are closed), namely in inclination bearings 43 which are arranged on mold holders 44, see in particular Fig. 5 .
  • the inclination axes N of the inclination bearings 43 are in Figures 7 and 8 evident.
  • the molds 38 here essentially consist of three movable mold parts, namely two upright mold shells 45, 46 and a bottom mold 47.
  • the mold 39 is provided as a container 30 for producing a PET bottle.
  • the two shell molds 45, 46 are designed essentially symmetrically, each with an inner contour corresponding to the outer contour of the bottle to be produced.
  • the mold shells 45, 46 are in contact with one another along a vertical parting plane 48 directed radially with respect to the working wheel 38, see Figures 7 and 8 .
  • the shell molds each have inserts, the inner contour of which corresponds to the outer contour of the bottle to be produced and which can be quickly exchanged.
  • the molds 39 are opened by pivoting the mold holders 44 about a vertical pivot axis and by lowering the base mold 47.
  • the forms 39 are shown closed and inclined.
  • the shape is 39 in Fig. 6 although shown upright.
  • the actual inclination of the shape 39 results from a comparison with an inclined but actually vertical line 49 drawn there.
  • the upper part of the shape 39 is in the direction of an axis of rotation 50 ( Fig. 3 ) of the working wheel 38 inclined, that is to say towards the center of the work wheel, namely preferably at an angle of about 30 °.
  • Angular positions deviating therefrom can also be advantageous, depending on the centrifugal forces occurring during manufacture and the associated changes in the position of the liquid level in the containers 30.
  • Molds 39 and containers 30 or preforms 31 are aligned identically to one another here. That is, when the mold 39 is perpendicular, that is to say has no inclination, the container 30 or the preform 31 is also oriented perpendicularly. The orientation of the containers 30 is relevant.
  • the closed mold 39 is in its inclined position ( Figures 6 to 11 ) secured against internal pressure occurring by externally acting thrust bearings 51, 52, 53, 54.
  • Upper thrust bearings 51, 52 act on opposite outer sides of an upper part of the mold 39, so that on each shell 45, 46 in the upper area there is one thrust bearing 51, 52 attacks.
  • the lower thrust bearings 53, 54 are effective in the lower region of the mold 39 and on opposite sides of the same, see in particular Figures 7 to 9 .
  • Each thrust bearing 51 to 54 has a hydraulic ram 55 which presses a centering point 56 into a centering recess 57 corresponding to this in the respective shell 45, 46.
  • the upper thrust bearings 51, 52 are arranged on legs 58, 59 of an upper bearing bracket 60 which forms a bearing gap between its legs 58, 59.
  • the lower thrust bearings 53, 54 are arranged on legs 61, 62 of a lower bearing bracket 63, which also forms a bearing gap.
  • the inclined container 39 comes to rest in the two bearing gaps.
  • the bearing brackets 60, 63 have channels 64 for hydraulic fluid.
  • the opening, closing and tilting of the molds 39 are coordinated with one another in terms of time and control.
  • the preforms 31 are transferred into the vertical, open mold 39, see station S2 in FIG Fig. 1 .
  • the preforms 31 are gripped on a container neck 65.
  • a support ring 66 of the container neck 65 comes to rest on an upper side of the mold 39, see Fig. 7 .
  • the closed mold 39 is then inclined, see station S1 in FIG Fig. 1 so that form 39 and Container neck 65 are coaxially aligned with a valve assembly 67 provided in each station S1 to S12.
  • the valve units 67 are towards the center of the working wheel 38, that is, in the direction of the in Fig. 3 axis of rotation 50 shown inclined, preferably by about 30 degrees.
  • the preforms 31 are filled with the liquid which is under high pressure and is intended as the container content, so that the containers 30 are formed at the same time.
  • the molds 39 are inclined and secured against opening by the thrust bearings 51 to 54.
  • the molds 39 are moved back from the inclined position into a vertical position, see in particular Fig. 5 , and then opened by pivoting the two shell molds 45, 46 apart, see in particular station S5 in FIG Fig. 5 .
  • the containers are then grasped by the gripping arms 41 under the support ring 66 and the bottom mold 47 is lowered, see station S4 in FIG Fig. 5 .
  • control cams 68, 69 The inclination of the molds 39 in each of the stations S1 to S12 and the lowering of the floor molds 47 is controlled by the interaction of control cams 68, 69 with control rollers 70, 71.
  • the control rollers 70 are held with space one above the other on a control roller support 72, as are the control rollers 71 on a control roller support 73.
  • the spaces between the two control rollers 70 or between the two control rollers 71 are dimensioned such that the control cam 68 and the control cam 69 are in between fits and an almost play-free guidance of the control roller carriers 72, 73 by the control cams 68, 69 is possible.
  • the control roller carriers 72, 73 can be moved up and down on guide members 74, namely here on guide rods.
  • the guide members 74 are fixedly arranged at the stations S1 to S12 and circulate with them.
  • the rear (radially inner) control roller carrier 72 controls the inclination of the mold 39 and is connected to the top with a rack 75, see Figs. 18, 19 .
  • the mold 39 has a toothed segment radially on the inside.
  • gearwheel segments 76, 77 there are two gearwheel segments 76, 77, namely one gearwheel segment per shell 45, 46, see Fig. 18 .
  • the shape 39 is perpendicular ( Fig. 19 ), when the control roller carrier 72 is moved downwards, the form 39 is inclined ( Fig. 18 ).
  • the radially outer control roller carrier 73 is connected to a holding member 78 for the base shape 47.
  • Notches 79 ( Fig. 11 ) provided for the entry of clamping members 80.
  • the clamping members 80 are here two-armed levers on the underside of the bottom mold 47 and are acted upon resiliently for engagement in the notches 79 (not shown).
  • downwardly directed pins are arranged as pressure elements 81, which act on the two-armed clamping elements 80 at one end when the mold shells 45, 46 are closed and thus release the connection between the clamping elements 80 and the notches 79.
  • the pressure elements 81 are release elements for the clamping elements 80, which act as locking elements and which interact with the notches 79.
  • the release elements are assigned to the mold shells 45, 46 and the locking elements are assigned to the bottom mold 47. Only the notches 79 are connected to the control roller carrier 73 as features of the holding element 78.
  • the opening and closing of the mold shells 45, 46 can be controlled by drives (not shown), in particular as a function of the current angle of rotation of the respective station S1 to S12 on the work wheel 38 relative to the machine frame 42 vertical axis 82 pivotable, see in particular Fig. 11 .
  • Associated pivot bearings 83 are also shown there.
  • the mold 39 present in station S6 has already been pivoted into the vertical position but is still closed.
  • the shell molds 45, 46 are no longer acted upon by the thrust bearings 51 to 54.
  • the mold in station S5 is open, that is, the mold shells 45, 46 are moved apart while the bottom mold 47 is still in its upper position.
  • the station S4 is located directly opposite the second transfer conveyor 40.
  • One of the gripping arms 41 is just grasping the container 30 below the support ring 66, so that the container is also held in the vertical direction.
  • the bottom shape 47 is already lowered here.
  • the containers 30 are secured in a special way against movements in the circumferential direction of the working wheel 38, in the radial direction and in the vertical direction. A downward movement of the containers 30 is prevented by the bottom molds 47 still in their upper position.
  • each station S1 to S12 has two, in particular, resilient arms, which extend from the upper bearing bracket 60 or from a station base in the direction of a container neck or container closure 85, namely on both sides of the same, so that the container 30 in this area in the circumferential direction and against the circumferential direction is supported. Free ends of the arms can be curved and thus extend partially or a little around the closure 85, see in particular the design of the safety holder 84 in FIG Figures 10, 11 .
  • a safety plank 86 which is stationary on the machine frame 42 and which supports the container neck or the closure 85 in the radial direction (towards the outside) is provided as a further safety element.
  • the safety plank 86 extends here over an angle of rotation of slightly more than two stations, correspondingly slightly more than 60 °. In the area of the station S4, the safety plank 86 is bent slightly radially outward and then ends, adapted to the kinematics of the gripping arms 41.
  • the safety plank 86 is shown shorter by about 30 °, that is, starting later in the direction of rotation.
  • the specific course of the safety plank 86 depends on the time at which the mold 39 is opened. As soon as the mold 39 begins to open, the container 30 should be supported in the radial direction.
  • Units (not shown) for closing the containers within the station S1 to S12 can be integrated into the valve units 67. This can also be a provisional or not yet complete closure. It is advantageous to close the container at least temporarily before removing the container from the mold.
  • Fig. 20 shows an alternative embodiment in a sectional view.
  • individual stations are arranged on a work wheel. Unlike before, the shapes in the stations cannot be inclined, but are exclusively in a position inclined relative to the perpendicular. The angle is, for example, 30 °.
  • the finished containers 30 must be removed from the molds 39 in an inclined position. The aim is to convey away the container 30 in a vertical position, as in FIG Fig. 20 shown on the left.
  • a transfer conveyor 87 which corresponds in function to the second transfer conveyor 40, is arranged with an inclined axis of rotation 88, the inclination of which is half the inclination of the containers 30 in the molds 39. Accordingly, gripping arms 89 are relative to a plane of rotation of the transfer conveyor 87 angled downwards, in such a way that the gripping arm 89 is aligned horizontally when the container 30 is delivered to a discharge conveyor.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Behälters aus einem thermoplastischen Vorformling, wobei der Behälter aus den Vorformlingen mithilfe eines Fluides entweder durch Blasformen hergestellt und anschließend insbesondere mit einem flüssigen Fluid befüllt wird oder durch Hydroformen hergestellt wird und anschließend das als Inhalt vorgesehene flüssige Fluid enthält, und wobei der Behälter während des Blasformens und/oder während der Aufnahme des insbesondere flüssigen Fluides in einer öffenbaren Form um eine insbesondere vertikale Drehachse und mit Abstand zu dieser umläuft. Erfindungsgemäß befindet sich die geschlossene Form wenigstens zeitweise in einer geneigten Position, nämlich abweichend von einer lotrechten Position.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 15 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 19. Bevorzugt geht es um ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Flaschen durch Blasformen, also mithilfe eines gasförmigen Fluides, oder durch ein flüssiges Füllgut.
  • Die Herstellung von Behältern durch Blasformen aus Vorformlingen aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise aus Vorformlingen aus PET (Polyethylenterephthalat), ist aus der DE 43 40 291 A1 bekannt. Die thermisch konditionierten Vorformlinge werden innerhalb einer Blasmaschine unterschiedlichen Bearbeitungsstationen zugeführt. Typischerweise weist eine Blasmaschine eine Heizeinrichtung zum Temperieren bzw. zum thermischen Konditionieren der Vorformlinge sowie eine Blaseinrichtung mit wenigstens einer Blasstation auf, in deren Bereich der jeweils zuvor temperierte Vorformling zu einem Behälter expandiert wird. Die Expansion erfolgt mithilfe eines Druckgases, welches mit einem Formdruck in den zu expandierenden Vorformling eingeleitet wird. Der verfahrenstechnische Ablauf ist in der genannten DE 43 40 291 A1 erläutert. Der grundsätzliche Aufbau einer Blasstation ist in der DE 42 12 583 A1 beschrieben. Unter Temperierung oder thermischer Konditionierung wird verstanden, dass der Vorformling auf eine für die Blasumformung geeignete Temperatur erwärmt und gegebenenfalls ein Temperaturprofil dem Vorformling aufgeprägt wird. Blasformung von Behältern aus Vorformlingen unter zusätzlicher Verwendung einer Reckstange zum Strecken der Vorformlinge ist ebenfalls bekannt.
  • Die durch Blasformen hergestellten Behälter werden typischerweise einer nachfolgenden Fülleinrichtung zugeführt und hier mit dem vorgesehenen Produkt oder Füllgut gefüllt. Es werden also eine separate Blasmaschine und eine separate Füllmaschine verwendet. Diese können auch zu einem Maschinenblock zusammengefasst sein, wobei weiterhin das Blasformen und das Füllen an gesonderten Maschinenkomponenten und zeitlich nacheinander erfolgen.
  • Ebenfalls bereits bekannt ist das Formen der Behälter aus den Vorformlingen durch das Füllgut selbst, das heißt unter Verwendung des Füllgutes als hydraulisches Druckmedium, siehe DE 10 2010 007 541 A1 und US 7,914,726 B2 . Somit wird zeitgleich mit dem Füllen der jeweilige Vorformling in den Behälter umgeformt, also durch ein hydraulisches Umformverfahren. Auch diese Umformung kann durch den Einsatz einer Reckstange unterstützt werden.
  • Es ist weiterhin bekannt, befüllte Behälter in einem anschließenden Arbeitsgang zu verschließen. Dazu werden die Behälter zum Beispiel von der Fülleinrichtung nach Abschluss der Befüllung einer Transporteinrichtung übergeben und einer Verschließeinrichtung zugeführt. Eine Verblockung der Verschließeinrichtung mit vorhergehenden Maschinen ist möglich. Das Verschließen der Behälter kann aber auch noch auf einem Arbeitsrad für die Befüllung erfolgen, siehe DE 10 2010 007 541 A1 und WO 2012/104019 A1 . In beiden Dokumenten ist offenbart, die gefüllten Behälter noch innerhalb der Form- und Füllstation, in der ein Vorformling durch Einleiten des Füllguts unter Druck in einen Behälter umgeformt wird, mit einem Verschluss zu versehen.
  • Das Arbeitsrad mit den Behältern dreht um eine insbesondere lotrechte Achse. Dabei sind die Behälter hierzu achsparallel ausgerichtet, also mit nach oben weisender Öffnung. Zum Befüllen ist ein Ventilaggregat vorgesehen, welches mit einem Ansatz auf der Öffnung aufsetzt und diesen beim Befüllen abschließt, sodass keine Flüssigkeit entweichen kann und der erforderliche Druck aufgebaut wird. Nach dem Befüllen werden die Behälter an einen Entnahmeförderer übergeben. Zuvor muss der Ansatz des Ventilaggregats vom Behälter gelöst werden.
  • In den befüllten, aufrechtstehenden und zugleich mit dem Arbeitsrad umlaufenden Behältern ist die Lage des Flüssigkeitsspiegels abhängig vom Füllgrad und von der auftretenden Fliehkraft. In der Praxis ist dadurch die Umdrehungsgeschwindigkeit des Arbeitsrades begrenzt. Bei vollständiger Befüllung der Behälter würde eine höhere Umdrehungsgeschwindigkeit einen stärker geneigten Flüssigkeitsspiegel bedingen, der zu einem Austritt der Flüssigkeit nach dem Lösen des Ventilaggregats von der Behälteröffnung führt.
  • Ein anderes Problem bei der Formung der Behälter durch Blasformen oder durch hydraulische Umformung ist der sichere Verschluss der Formen. Typischerweise besteht eine Form aus zwei Formschalen, auch als Formhälften bezeichnet, und einer Bodenform. Die Formschalen werden insbesondere entlang einer aufrechten Ebene zusammengehalten. Dabei ist die Bodenform von unten in eine durch die Formschalen gebildete Öffnung eingesetzt und formschlüssig gehalten. Die Formschalen sind im weitesten Sinne gelenkig miteinander verbunden und schwenken zur Entnahme der Behälter auseinander. Die Kraft zum Zuhalten der Formschalen wird im Wesentlichen über das zum Bewegen der Formschalen vorgesehene Gelenk aufgebracht. Dieses muss entsprechend dimensioniert sein, siehe beispielsweise DE 42 12 583 A1 . Dort sind die Formschalen Formträger, die jeweils als Blasformelemente bezeichnete Teilformen aufnehmen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, mit denen Flüssigkeitsverluste des befüllten Behälters auf dem Arbeitsrad vermieden werden können. Weitere Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit denen ein besseres Zuhalten der Formen, also beim Blasformen oder beim Befüllen mit Flüssigkeit, möglich ist.
  • Zur Lösung der Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Vorgesehen ist ein Verfahren zum Herstellen eines Behälters aus einem thermoplastischen Vorformling, wobei der Behälter aus dem Vorformling mit Hilfe eines Fluides entweder durch Blasformen hergestellt und anschließend insbesondere mit einem flüssigen Fluid befüllt wird oder durch Hydroformen hergestellt wird und dadurch anschließend das als Inhalt vorgesehene flüssige Fluid enhält, und wobei der Behälter während des Blasformens und/oder während der Aufnahme des insbesondere flüssigen Fluides in einer öffenbaren Form um eine insbesondere vertikale Drehachse und mit Abstand zu dieser umläuft.
  • Erfindungsgemäß befindet sich die geschlossene Form während des Verfahrens wenigstens zeitweise in einer geneigten Position, nämlich abweichend von einer lotrechten Position. Der Neigungswinkel der Form wird hier definiert durch die Lage des Behälters im Raum. In einer lotrechten Position der Form ist auch der Behälter lotrecht ausgerichtet, mit nach oben weisender Öffnung. Die geschlossene Form kann sich ausschließlich oder zeitweise in der geneigten Position befinden, vorzugsweise mit einer Neigung in Richtung auf die Drehachse. Die Einnahme einer lotrechten Position ist für die geschlossene Form nicht zwingend, auch nicht für die geöffnete Form. Soweit sich die Form in einer geneigten Position befindet und als Fluid eine Flüssigkeit vorgesehen ist, können die durch den Umlauf um die vertikale Drehachse auftretenden und auf die Flüssigkeit wirkenden Fliehkräfte ausgeglichen werden. Eine Bewegung der Form zwischen einer geneigten Position und einer weiteren, insbesondere lotrechten Position, ermöglicht die gezielte Einnahme einer Position, in der die beim Formen oder Befüllen des Behälters auftretenden Innendrücke bestmöglich aufgenommen und kompensiert werden können.
  • Vorzugsweise wird der Behälter in der Form aus dem Vorformling durch die als Inhalt vorgesehene Flüssigkeit geformt. Formen und Füllen des Behälters finden in einem Arbeitsgang statt, nämlich durch die als Inhalt vorgesehene Flüssigkeit. Diese verbleibt nach dem endgültigen Verschließen des Behälters in demselben. Alternativ ist das Fluid zur Formung des Behälters ein Gas, vorzugsweise Druckluft. Formen und Füllen des Behälters finden in aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten statt. Zunächst wird die Gestalt des Behälters in der Form durch Blasformen erzeugt. Anschließend wird der Behälter mit einer Flüssigkeit befüllt.
  • Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Vorformling in an sich bekannter Weise durch eine Reckstange gestreckt wird.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung befindet sich die Form zumindest zur Entnahme des Behälters in einer lotrechten Position. Die Entnahme des Behälters aus der Form kann dann mittels an sich bekannter Übergabeförderer durchgeführt werden.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Form zum Einsetzen des Vorformlings in einer lotrechten Position befindet. Es können dann zum Einsetzen des Vorformlings an sich bekannte Übergabeförderer verwendet werden.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung befindet sich die geschlossene Form zumindest am Ende des Befüllens mit dem Fluid in der geneigten Position, insbesondere während des gesamten Befüllens. Dadurch ergibt sich eine Übereinstimmung der Lage der Form mit dem zum Befüllen des Behälters vorgesehenen Aggregat. Zum Öffnen befindet sich die Form insbesondere in der lotrechten Position, insbesondere zur Entnahme des jeweiligen Behälters.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung liegt die geschlossene Form in der geneigten Position mit ihrer Oberseite dichter an der Drehachse als mit ihrer Unterseite. Dies ermöglicht den Ausgleich der auch auf das Fluid wirkenden Fliehkräfte in bestmöglicher Weise.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung weist die Neigung der geschlossenen Form, insbesondere in Richtung auf die Drehachse, eine der folgenden Bedingungen auf:
    1. a) 15° bis 45° Abweichung von der lotrechten Position,
    2. b) 25° bis 35° Abweichung von der lotrechten Position,
    3. c) 30° Abweichung von der lotrechten Position.
  • Die angegebenen Neigungen können für die geschlossene Form stets, überwiegend oder zeitweise gelten und ermöglichen bei entsprechender Ausrichtung einen guten Ausgleich der in modernen Füllvorrichtungen auf die Flüssigkeit wirkenden Fliehkräfte.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung wird die geschlossene Form vor der Zufuhr des Fluides in eine gegen ein durch Innendruck bewirktes Öffnen gesicherte Position bewegt. Die geschlossene Form wird nach der Ausformung des Behälters vor dem Öffnen aus der gegen Öffnen durch Innendruck gesicherten Position herausbewegt in eine demgegenüber ungesicherte Position, in der dann die Form geöffnet wird.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist die geschlossene Form in wenigstens einer ihrer Positionen gegen ein durch Innendruck bewirktes Öffnen gesichert, nämlich durch Aufenthalt zwischen wenigstens zwei starr miteinander verbundenen Drucklagern. Die Drucklager halten die Form zu, nämlich durch Beaufschlagung einander gegenüberliegender Seiten der Form, insbesondere von Formschalen bzw. Formhälften. In an sich bekannter Weise kann die Form ein Bodenteil aufweisen, welches insbesondere von den Formschalen bei geschlossener Form formschlüssig gehalten wird.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass die geschlossene Form in einem oberen Bereich durch zwei starr miteinander verbundene Drucklager und in einem unteren Bereich durch zwei weitere starr miteinander verbundene Drucklager gegen ein durch Innendruck bewirktes Öffnen gesichert ist. Die auftretenden Kräfte werden so gleichmäßig aufgenommen und kompensiert.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung wird der Behälter vor dem Öffnen der Form durch einen Deckel verschlossen, insbesondere in einer geneigten Position. Nach dem Aufsetzen des Deckels kann der Behälter beliebig manipuliert werden, ohne dass das Fluid entweichen kann. Eine Vorrichtung, in der der Behälter unmittelbar nach dem Befüllen verschlossen wird, ist an sich bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2010 007 541 A1 .
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung wird ein Bodenteil der Form von einem Halteorgan gegen die Form im Übrigen und wieder zurückbewegt. Dabei ist das Bodenteil mit dem Halteorgan gekoppelt. Vor dem Neigen der geschlossenen Form wird das Bodenteil vom Halteorgan entkoppelt. In geneigter Position sind Halteorgan und Bodenteil entkoppelt, in lotrechter Position der Form zeitweise oder überwiegend gekoppelt.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist der Behälter in der geöffneten Form bis zur Entnahme gesichert durch an einem Hals oder einem Verschluss des Behälters anliegende Sicherungsorgane, insbesondere in Verbindung mit einer Sicherung durch eine Bodenform. Die Sicherungsorgane verhindern ein Herausdrücken des Behälters aus der geöffneten Form durch die auftretenden Fliehkräfte.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist der Behälter in der geöffneten Form bis zur Entnahme gegen eine Bewegung relativ zur Form in Umfangsrichtung, gegen die Umfangsrichtung und/oder radial nach außen gesichert.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass der Behälter oben einen Hals mit Stützring aufweist, und dass der Behälter aus der geöffneten Form entnommen wird durch Erfassen in einem Bereich zwischen dem Stützring und einem Schwerpunkt des Behälters, insbesondere unmittelbar unter dem Stützring. Durch das Erfassen unter dem Stützring wirkt letzterer formschlüssig der Gewichtskraft des Behälters entgegen. Ein Erfassen des Behälters näher am Schwerpunkt verringert ein durch die Handhabung auftretendes Kippmoment. So können auch schwerere Behälter sicher erfasst und abgefördert werden.
  • Die zur Lösung der Aufgabe vorgesehene Vorrichtung kann auch die Merkmale des Anspruchs 15 aufweisen. Die Vorrichtung zum Herstellen von Behältern aus thermoplastischen Vorformlingen ist mit einem um eine insbesondere vertikale Drehachse rotierenden Arbeitsrad versehen, auf dem in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend Stationen mit Formen zur Aufnahme und insbesondere zum Ausformen der Behälter vorgesehen sind und mit dem Arbeitsrad umlaufen, wobei vorzugsweise jeder Station ein Ventilaggregat für die Zufuhr eines insbesondere unter Druck stehenden Fluides zugeordnet ist und die Formen zur Entnahme der Behälter öffenbar sind. Die geschlossenen Formen befinden sich wenigstens entlang eines Teil-Abschnitts des Umlaufs um die Drehachse in einer geneigten Position, nämlich abweichend von einer lotrechten Position. Somit sind die geschlossenen Formen in ihren Stationen neigbar.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können die Formen in den Stationen jeweils um eine Neigungsachse neigbar gelagert sein, wobei die Neigungsachse nahe eines Massenschwerpunkts der jeweiligen Form verläuft, derart, dass eine Massenverteilung der Form beidseits der Neigungsachse nicht ungleicher als 1/3 zu 2/3 ist. Vorzugsweise verläuft die Neigungsachse durch den Massenschwerpunkt der Form, sodass in keiner Stellung der Form ein Drehmoment durch ungleiche Massenverteilung wirksam ist. Insbesondere wird für die Berechnung des Massenschwerpunkts die leere Form herangezogen. Die Form ist selbst relativ schwer. Ein in der Form befindlicher Behälter, mit oder ohne Flüssigkeit, wirkt sich nur gering auf die Position des Massenschwerpunkts aus.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann ein Antrieb zum Neigen der Formen vorgesehen sein, insbesondere eine Kurvensteuerung oder ein motorischer Antrieb. Die Kurvensteuerung kann eine Kurve mit mechanischer Kraftübertragung beinhalten, etwa über eine Abfolge aus Kurvenrolle, Zahnstange und Zahnrad. Alternativ kann ein motorischer Antrieb, etwa elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch vorgesehen sein, auch jeweils gekoppelt mit mechanischer Kraftübertragung.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können Formschalen der Formen an Formhaltern gelagert sein, wobei die Formhalter oder Formschalen hierzu Neigungslager mit Neigungsachsen aufweisen, und wobei die Neigungslager in Axialrichtung lösbar sind. Durch das Lösen der Neigungslager können die Formschalen von den Formhaltern getrennt und ausgewechselt werden. Hierzu können am Neigungslager, an der Formschale oder am Formhalter geeignete Schnellverschlüsse vorgesehen sein.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können die Formschalen der Formen an Formhaltern gelagert sein, wobei die Formhalter oder Formschalen hierzu Neigungslager mit Neigungsachsen aufweisen, und wobei die Neigungslager Gleitlager sind, insbesondere Kunststoffgleitlager. Vorzugsweise sind die Gleitlager zur Spielminimierung vorgespannt. Auch sind die Gleitlager vorzugsweise beständig gegen Wasser und Reinigungsmittel.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind die Formen in den Stationen neigbar gelagert, insbesondere jeweils mit einer tangential zur Umfangsrichtung verlaufenden Neigungsachse oder vorzugsweise entlang einer Bewegungsbahn, welche eine Bewegungsebene senkrecht zu einer Tangenten der Umfangsrichtung definiert. Insbesondere sind nur die geschlossenen Formen neigbar.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind Formschalen der Formen an Formhaltern gelagert, wobei jeder Formhalter eine Formschale trägt, und wobei die einer Form zugeordneten Formhalter mit den Formschalen zum Öffnen der Form auseinander und zum Schließen der Form gegeneinander bewegbar sind, insbesondere mit einer aufrechten Trennebene zwischen den Formschalen. Vorzugsweise erstreckt sich die Trennebene bezüglich der Drehachse des Arbeitsrades in radialer Richtung und entlang der Drehachse. Zusätzlich zu den Formschalen kann eine an sich bekannte Bodenform vorhanden sein.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können Formschalen der Formen direkt und unmittelbar an Formhaltern gelagert sein, nämlich ohne dazwischen angeordnete Formaufnahmen oder Formzuhalter. Die Anordnung der Formschalen zwischen Formaufnahmen ist grundsätzlich bekannt, soll hier aber vorzugsweise vermieden werden. Ebenfalls bekannt sind Formzuhalter zum Halten der Formschalen in geschlossener Position. Sofern diese vorhanden sind, sollen sie hier nicht zwischen den Formschalen und Formhaltern vorgesehen sein.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind die Formschalen an den Formhaltern insbesondere um eine Neigungsachse neigbar, wobei die Formhalter oder Formschalen hierzu Neigungslager aufweisen. Somit weisen die beiden Formschalen einer Form jeweils eine eigene Neigungsachse auf. Bei geschlossener Form verlaufen die beiden Neigungsachsen vorteilhafterweise koaxial zueinander.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung, mit der das Zuhalten der Formen besonders gut möglich ist, weist die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 24 auf. Die Vorrichtung zum Herstellen von Behältern aus thermoplastischen Vorformlingen ist mit einem um eine insbesondere vertikale Drehachse rotierenden Arbeitsrad versehen, auf dem in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend Stationen mit Formen zur Aufnahme und insbesondere zum Ausformen der Behälter vorgesehen sind und mit dem Arbeitsrad umlaufen, wobei vorzugsweise jeder Station ein Ventilaggregat für die Zufuhr eines insbesondere unter Druck stehenden Fluides zugeordnet ist und die Formen zur Entnahme der Behälter öffenbar sind. Erfindungsgemäß sind Drucklager zum Sichern der geschlossenen Formen gegen durch Innendruck bedingtes Öffnen vorgesehen, wobei Drucklager und Formen relativ zueinander bewegbar sind zwischen einer Druckaufnahmeposition, in der die Drucklager die geschlossenen Formen von außen beaufschlagen, insbesondere an einander gegenüberliegenden Seiten der Formen, und einer anderen Position, in der die Drucklager die Formen nicht beaufschlagen. Insbesondere sind die Formen zwischen die vorzugsweise stationären Drucklager und wieder zurückbewegbar.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können die Formen in den Stationen jeweils um eine Neigungsachse neigbar gelagert sein, wobei die Neigungsachse nahe eines Kraftschwerpunkts der durch die Drucklager beim Beaufschlagen der jeweiligen geschlossenen Form auftretenden Kräfte verläuft, derart, dass die Kraftverteilung beidseits der Neigungsachse nicht ungleicher als 1/3 zu 2/3 ist. Vorzugsweise verläuft die Neigungsachse durch den Kraftschwerpunkt. Bei zwei Drucklagern für jede Formschale und gleichen Kräften in jedem Lager, liegt der Kraftschwerpunkt genau mittig zwischen den beiden Drucklagern. Sofern die Neigungsachse außerhalb des Kraftschwerpunkts verläuft, ergeben sich auf einer Seite der Neigungsachse höhere Kräfte als auf der anderen Seite. Diese Ungleichheit soll insbesondere nicht größer als 1/3 zu 2/3 sein.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können die Formen in den Stationen jeweils um eine Neigungsachse neigbar gelagert sein, wobei die Neigungsachse zwischen den Drucklagern einer jeden Formschale verläuft, derart, dass der Abstand der Neigungsachse zum nächsten Drucklager höchstens halb so groß ist wie zum entferntesten Drucklager. Vorzugsweise verläuft die Neigungsachse mittig zwischen den Drucklagern.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können die Drucklager eine Zentrierfunktion aufweisen, derart, dass die geschlossenen Formen in der Druckaufnahmeposition durch die Drucklager zentrierend beaufschlagt sind. Durch die Zentrierfunktion werden die Formschalen oder die Formen in definierte Positionen gezwungen, insbesondere relativ zum Ventilaggregat oder zum Arbeitsrad.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung beinhalten die Drucklager angetrieben bewegbare Stößel zur Anlage an der Form, insbesondere Hydraulikstößel. Mit den Stößeln kann ein maximaler Druck zum Zuhalten der Formschalen aufgebracht werden.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind einander gegenüberliegende Drucklager einer Station kraft- und formschlüssig miteinander gekoppelt, insbesondere an einem gemeinsamen Lagerbügel gelagert, welcher einen Lagerspalt zur Aufnahme der jeweiligen Form bildet. Vorteilhafterweise ist der Lagerbügel U-förmig ausgebildet mit einem Lagerspalt zwischen Bügelschenkeln und mit Drucklagern innen an den Bügelschenkeln. Die Druckaufnahmeposition befindet sich im Lagerspalt.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind einander gegenüberliegende Drucklager für einen oberen Bereich der jeweiligen Form vorgesehen, insbesondere mit einem Lagerbügel, welcher einen radial außen offenen Lagerspalt aufweist.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind einander gegenüberliegende Drucklager für einen unteren Bereich der jeweiligen Form vorgesehen, insbesondere mit einem Lagerbügel, welcher einen radial innen offenen Lagerspalt aufweist.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind Bügelschenkel des Lagerbügels schräg aufwärts gerichtet, sodass eine die Bügelschenkel verbindende Bügelbasis unterhalb einer Ebene eines Behälterbodens liegt. Bei stationärem Lagerbügel und geöffneter lotrechter Form können die Behälter in Radialrichtung entnommen werden, ohne dass der Lagerbügel dabei im Wege ist.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung weist jede Station Sicherungsorgane zur Sicherung der Position eines Behälters in der geöffneten Form auf.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind als Sicherungsorgane insbesondere stationäre Sicherheitshalter vorgesehen, welche die Behälter gegen Bewegungen in Umfangsrichtung absichern und die vorzugsweise im Bereich eines Behälterkopfes wirksam sind. Die Sicherungsorgane wirken am Hals, am Deckel, am Verschluss oder unmittelbar unterhalb einer oberen Öffnung des jeweiligen Behälters und sind insbesondere nicht bewegbar.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung erstrecken sich die Sicherheitshalter als vorzugsweise federnde Arme von einem oberen Lagerbügel oder einer radial innen liegenden Stationsbasis nach außen in Richtung zum Behälterkopf oder Hals. Die Arme sind vorzugsweise fest mit dem Lagerbügel bzw. mit der Stationsbasis verbunden, zumindest mittelbar.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist der Behälter durch die Sicherungsorgane gesichert, sobald sich die Form in einer lotrechten Position befindet. Bei der Bewegung in die lotrechte Position schwenkt der Behälterkopf zwischen die Sicherungsorgane.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist als Sicherungsorgan eine insbesondere stationäre Sicherungsplanke vorgesehen, welche die Behälter gegen Bewegungen in radialer Richtung nach außen absichert und die vorzugsweise im Bereich von Behälterköpfen wirksam ist. Die Sicherungsplanke wirkt am Hals, am Deckel, am Verschluss oder unmittelbar unterhalb einer oberen Öffnung des jeweiligen Behälters.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind eine Bodenform und ein von unten mit der Bodenform verbindbares Halteorgan für die Bodenform vorgesehen, wobei das Halteorgan bei geschlossener Form von der Bodenform abkoppelbar ist. Durch das Abkoppeln muss das Halteorgan die Neigung der Form nicht mitdurchführen.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können Halteorgan und Bodenform über händisch und ohne Werkzeug betätigbare Arretierungsorgane verbindbar sein. Die Arretierungsorgane beinhalten vorzugsweise federnd beaufschlagte Hebel, die in Kerben eingreifen. Die federnd beaufschlagten Hebel verhindern ein Trennen von Halteorgan und Bodenform. Eine manuelle Betätigung der Hebel gegen den Federdruck soll zum Trennen von Halteorgan und Bodenform möglich sein.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können Halteorgan und Bodenform über Arretierungsorgane verbindbar sein, wobei die Arretierungsorgane zugleich eine Überlastsicherung für die Verbindung zwischen Halteorgan und Bodenform bilden. Die Arretierungsorgane wirken vorzugsweise durch Kraftschluss oder Reibschluss, welcher durch Gegenkraft zerstörungsfrei überwindbar ist. Die Gegenkraft kann beispielsweise durch eine Fehlfunktion der Vorrichtung entstehen, etwa wenn das Halteorgan die Bodenform abwärts bewegen will, ohne dass zuvor die Bodenform von den Formschalen getrennt wurde. Insbesondere in diesem Fall sollen die Arretierungsorgane eine Trennung von Halteorgan und Bodenform erlauben.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind Halteorgan und Bodenform über Arretierungsorgane verbindbar. Dabei weisen Teile der Form oberhalb der Bodenform, insbesondere Formschalen, Löseorgane auf, welche beim Schließen der Form die Arretierungsorgane zum Lösen beaufschlagen. Mit dem Lösen der Arretierungsorgane können Halteorgan und Bodenform entkoppelt werden.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind Kurven zum Steuern der Bewegung der Formen von der geneigten Position in eine andere Position und wieder zurück vorgesehen. Die andere Position ist vorzugsweise die lotrechte Position.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind Kurven zum Steuern der Bewegung der Halteorgane für die Bodenform vorgesehen. Die Halteorgane werden durch die Kurven auf- und abbewegt.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind die Ventilaggregate entlang von Füllachsen ausgerichtet, wobei die Füllachsen schräg gerichtet sind, nämlich nicht-parallel zur Drehachse, insbesondere mit einer Neigung gegen einen oberhalb des Arbeitsrades liegenden Teil der Drehachse. Die Füllachsen der Ventilaggregate bilden vorzugsweise eine Kegelform.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung weist die Vorrichtung Aggregate zum Verschließen der Behälter in der Station auf. In jeder Station ist ein Aggregat vorgesehen, insbesondere zum Aufsetzen eines Deckels, kombiniert mit einem Ventilaggregat.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können die Formen Formschalen aufweisen, welche mit Griffmulden oder Griffstücken versehen sind. Dies erleichtert die Handhabung der Formschalen beim Auswechseln derselben.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Übrigen und aus den Ansprüchen. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Draufsicht von oben auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Behältern aus thermoplastischen Vorformlingen,
    Fig. 2
    eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1,
    Fig. 3
    eine weitere perspektivische Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1,
    Fig. 4
    einen vergrößerten Ausschnitt der Darstellung gemäß Fig. 2,
    Fig. 5
    einen vergrößerten Ausschnitt der Darstellung gemäß Fig. 4,
    Fig. 6
    eine Seitenansicht (in Umfangsrichtung eines Arbeitsrades) einer geschlossenen geneigten Form zwischen Drucklagern,
    Fig. 7
    eine Schnittansicht der Form zwischen Drucklagern gemäß Fig. 6 entlang der Linie A A, nämlich als Ansicht senkrecht zur Umfangsrichtung des Arbeitsrades
    Fig. 8
    eine Ansicht der Form zwischen den Drucklagern gemäß Fig. 6, jedoch in Richtung gemäß Fig. 7,
    Fig. 9
    eine Form mit Drucklagern im Längsschnitt, ähnlich Fig. 7,
    Fig. 10
    eine geschlossene geneigte Form mit Drucklagern und Antriebseinrichtungen zur Verstellung in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 11
    die geneigte Form gemäß Fig. 10 in einer weiteren perspektivischen Darstellung,
    Fig. 12
    die Form mit Drucklagern und Antrieben zur Verstellung, nämlich aufrecht und geschlossen, in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 13
    die Form gemäß Fig. 12 in einer weiteren perspektivischen Darstellung,
    Fig. 14
    die Form mit Drucklagern und Antrieben zur Verstellung, nämlich offen und mit angehobenem Boden, in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 15
    die Form gemäß Fig. 14 in einer weiteren perspektivischen Darstellung,
    Fig. 16
    die Form mit Drucklagern und Antrieben zur Verstellung, nämlich offen und mit abgesenktem Boden, in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 17
    die Form gemäß Fig. 16 in einer weiteren perspektivischen Darstellung,
    Fig. 18
    die geschlossene, geneigte Form mit Getriebeelementen zur Verstellung der Neigung in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 19
    die Form gemäß Fig. 18, jedoch lotrecht,
    Fig. 20
    eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß Fig. 1, nämlich mit auf dem Arbeitsrad dauerhaft geneigten Formen und schräg gerichtetem Übergabeförderer.
  • Gemäß Fig. 1 ist als Vorrichtung zum Herstellen von Behältern 30 aus thermoplastischen Vorformlingen 31 eine Form- und Fülleinrichtung 32 vorgesehen. Die Vorformlinge 31 werden entlang einer Förderstrecke 33 einem Vereinzelungsaggregat 34 und von dort an eine umlaufende Heizbahn 35 übergeben. Ein erster Übergabeförderer 36 ergreift die einzelnen Vorformlinge 31 mithilfe von teleskopierbaren und schwenkbaren Greifarmen 37, welche um eine lotrechte Achse umlaufen und die Vorformlinge 31 von der Heizbahn 35 an die Form- und Fülleinrichtung 32 übergeben.
  • Die Form- und Fülleinrichtung 32 weist ein umlaufendes Arbeitsrad 38 mit darauf angeordneten Stationen S1, S2, S3 ... bis S12 auf. Jede der umlaufenden Stationen S1 bis S12 weist eine Form 39 zur Herstellung eines Behälters 30 aus einem Vorformling 31 auf. Die fertigen Behälter werden den Formen 39 durch einen zweiten Übergabeförderer 40 entnommen und abgefördert. Der zweite Übergabeförderer 40 ist analog zum ersten Übergabeförderer 36 mit umlaufenden, teleskopierbaren und schwenkbaren Greifarmen 41 versehen.
  • Bezogen auf das auf einem Maschinengestell 42 rotierende Arbeitsrad 38 weisen die beiden Übergabeförderer 36, 40 zueinander einen Abstand von etwa 60° auf. Somit erfolgt die Handhabung der Vorformlinge 31 und Behälter 30 auf dem Arbeitsrad 38 entlang einer Strecke, die einem Drehwinkel von etwa 300° entspricht.
  • Die Formen 39 sind in den Stationen S1 bis S12 um Neigungsachsen N neigbar gelagert (sofern die Formen 39 geschlossen sind), nämlich in Neigungslagern 43, welche an Formhaltern 44 angeordnet sind, siehe insbesondere Fig. 5. Die Neigungsachsen N der Neigungslager 43 sind in Fig. 7 und 8 ersichtlich.
  • Die Formen 38 bestehen hier im Wesentlichen aus drei beweglichen Formteilen, nämlich aus zwei aufrechten Formschalen 45, 46 und einer Bodenform 47. Im vorliegenden Beispiel ist die Form 39 zur Herstellung einer PET-Flasche als Behälter 30 vorgesehen. Die beiden Formschalen 45, 46 sind im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet mit jeweils einer Innenkontur entsprechend der Außenkontur der herzustellenden Flasche. Dabei liegen die Formschalen 45, 46 entlang einer lotrechten und in Bezug auf das Arbeitsrad 38 radial gerichteten Trennebene 48 aneinander an, siehe Fig. 7 und 8.
  • In einer nicht gezeigten Ausführungsform weisen die Formschalen jeweils Einsätze auf, deren Innenkontur der Außenkontur der herzustellenden Flasche entspricht und die schnell auswechselbar sind.
  • Das Öffnen der Formen 39 erfolgt durch Schwenken der Formhalter 44 um eine lotrechte Schwenkachse und durch Absenken der Bodenform 47.
  • In den Fig. 6 bis 11 sind die Formen 39 geschlossen und geneigt dargestellt. Der Einfachheit halber ist die Form 39 in Fig. 6 zwar aufrecht abgebildet. Die tatsächlich vorhandene Neigung der Form 39 ergibt sich durch Vergleich mit einer dort geneigt eingezeichneten aber tatsächlich lotrechten Linie 49. Die Form 39 ist mit ihrem oberen Teil in Richtung auf eine Drehachse 50 (Fig. 3) des Arbeitsrades 38 geneigt, also zur Mitte des Arbeitsrades, nämlich vorzugsweise mit einem Winkel von etwa 30°. Auch davon abweichende Winkelstellungen können vorteilhaft sein, je nach bei der Herstellung auftretenden Fliehkräften und damit verbundenen Veränderungen der Lage des Flüssigkeitsspiegels in den Behältern 30.
  • Formen 39 und Behälter 30 bzw. Vorformlinge 31 sind hier identisch zueinander ausgerichtet. Das heißt, wenn die Form 39 lotrecht steht, also keine Neigung aufweist, ist auch der Behälter 30 bzw. der Vorformling 31 lotrecht ausgerichtet. Relevant ist die Ausrichtung der Behälter 30.
  • Die geschlossene Form 39 ist in ihrer geneigten Position (Fig. 6 bis 11) gegen auftretenden Innendruck gesichert durch von außen angreifende Drucklager 51, 52, 53, 54. Obere Drucklager 51, 52 wirken an einander gegenüberliegenden Außenseiten eines oberen Teils der Form 39, sodass an jeder Formschale 45, 46 im oberen Bereich je ein Drucklager 51, 52 angreift. Analog dazu sind die unteren Drucklager 53, 54 im unteren Bereich der Form 39 und an gegenüberliegenden Seiten derselben wirksam, siehe insbesondere Fig. 7 bis 9.
  • Jedes Drucklager 51 bis 54 weist einen Hydraulikstößel 55 auf, der eine Zentrierspitze 56 in eine hierzu korrespondierende Zentriervertiefung 57 in der jeweiligen Formschale 45, 46 drückt.
  • Die oberen Drucklager 51, 52 sind an Schenkeln 58, 59 eines oberen Lagerbügels 60 angeordnet, welcher zwischen seinen Schenkeln 58, 59 einen Lagerspalt bildet. Die unteren Drucklager 53, 54 sind an Schenkeln 61, 62 eines unteren Lagerbügels 63 angeordnet, welcher ebenfalls einen Lagerspalt bildet. Der geneigte Behälter 39 kommt in den beiden Lagerspalten zu liegen. Zur Versorgung der Hydraulikstößel 55 weisen die Lagerbügel 60, 63 Kanäle 64 für Hydraulikflüssigkeit auf.
  • Öffnen, Schließen und Neigen der Formen 39 sind zeitlich und steuerungstechnisch aufeinander abgestimmt. Die Vorformlinge 31 werden in die lotrechte, geöffnete Form 39 übergeben, siehe Station S2 in Fig. 1. Durch Schließen der Form 39 werden die Vorformlinge 31 an einem Behälterhals 65 ergriffen. Dabei kommt ein Stützring 66 des Behälterhalses 65 auf einer Oberseite der Form 39 zu liegen, siehe Fig. 7. Anschließend wird die geschlossene Form 39 geneigt, siehe Station S1 in Fig. 1, sodass Form 39 und Behälterhals 65 mit einem in jeder Station S1 bis S12 vorgesehenen Ventilaggregat 67 koaxial ausgerichtet sind. Die Ventilaggregate 67 sind zur Mitte des Arbeitsrades 38, also in Richtung auf die in Fig. 3 gezeigte Drehachse 50 geneigt, vorzugsweise um etwa 30 Grad.
  • In einem Bereich zwischen den Stationen S1 bis S6 in Fig. 1 werden die Vorformlinge 31 mit der unter hohem Druck stehenden und als Behälterinhalt vorgesehenen Flüssigkeit befüllt, sodass zugleich die Behälter 30 ausgeformt werden. Dabei sind die Formen 39 geneigt und durch die Drucklager 51 bis 54 gegen Öffnen gesichert.
  • Etwa in einem Bereich zwischen den Stationen S7, S6 werden die Formen 39 aus der geneigten Position in eine lotrechte Position zurückbewegt, siehe insbesondere Fig. 5, und anschließend geöffnet durch Auseinanderschwenken der beiden Formschalen 45, 46, siehe insbesondere Station S5 in Fig. 5. Anschließend werden die Behälter von den Greifarmen 41 unter dem Stützring 66 erfasst und die Bodenform 47 wird abgesenkt, siehe Station S4 in Fig. 5.
  • Die Neigung der Formen 39 in jeder der Stationen S1 bis S12 sowie das Absenken der Bodenformen 47 wird durch das Zusammenspiel von Steuerkurven 68, 69 mit Steuerrollen 70, 71 gesteuert. Die Steuerrollen 70 sind mit Zwischenraum übereinander an einem Steuerrollenträger 72 gehalten, ebenso die Steuerrollen 71 an einem Steuerrollenträger 73. Die Zwischenräume zwischen den beiden Steuerrollen 70 bzw. zwischen den beiden Steuerrollen 71 sind so bemessen, dass die Steuerkurve 68 bzw. die Steuerkurve 69 dazwischen passt und eine nahezu spielfreie Führung der Steuerrollenträger 72, 73 durch die Steuerkurven 68, 69 möglich ist.
  • Die Steuerrollenträger 72, 73 sind an Führungsorganen 74, nämlich hier an Führungsstangen auf- und abbewegbar. Die Führungsorgane 74 sind an den Stationen S1 bis S12 fest angeordnet und laufen mit diesen um.
  • Der hintere (radial innere) Steuerrollenträger 72, in den Fig. 10 bis 19 jeweils rechts gezeichnet, steuert die Neigung der Form 39 und ist hierzu nach oben hin mit einer Zahnstange 75 verbunden, siehe Fig. 18, 19. Hierzu korrespondierend weist die Form 39 radial innen ein Zahnsegment auf. Konkret handelt es sich um zwei Zahnradsegmente 76, 77, nämlich ein Zahnradsegment je Formschale 45, 46, siehe Fig. 18. Bei aufwärts bewegtem Steuerrollenträger 72 ist die Form 39 lotrecht (Fig. 19), bei abwärts bewegtem Steuerrollenträger 72 ist die Form 39 geneigt (Fig. 18).
  • Der radial äußere Steuerrollenträger 73 ist mit einem Halteorgan 78 für die Bodenform 47 verbunden. Am Halteorgan 78 sind seitlich Kerben 79 (Fig. 11) für den Eintritt von Klemmorganen 80 vorgesehen. Die Klemmorgane 80 sind hier zweiarmige Hebel an der Unterseite der Bodenform 47 und zum Eingriff in die Kerben 79 federnd beaufschlagt (nicht gezeigt).
  • An den Unterseiten der Formschalen 45, 46 sind als Druckorgane 81 abwärts gerichtete Stifte angeordnet, die die zweiarmigen Klemmorgane 80 beim Schließen der Formschalen 45, 46 an einem Ende beaufschlagen und so die Verbindung zwischen den Klemmorganen 80 und den Kerben 79 lösen. Die Druckorgane 81 sind in diesem Sinne Löseorgane für die als Arretierungsorgane wirksamen Klemmorgane 80, welche mit den Kerben 79 zusammenwirken. Dabei sind die Löseorgane den Formschalen 45, 46 zugeordnet und die Arretierungsorgane der Bodenform 47. Nur die Kerben 79 sind als Merkmale des Halteorgans 78 mit dem Steuerrollenträger 73 verbunden.
  • Das Öffnen und Schließen der Formschalen 45, 46 kann durch nicht gezeigte Antriebe gesteuert werden, insbesondere in Abhängigkeit vom aktuellen Drehwinkel der jeweiligen Station S1 bis S12 auf dem Arbeitsrad 38 relativ zum Maschinengestell 42. Die Formhalter 44 beider Formschalen 45, 46 sind um eine gemeinsame lotrechte Achse 82 schwenkbar, siehe insbesondere Fig. 11. Dort sind auch zugehörige Schwenklager 83 dargestellt.
  • Aus den Fig. 4 und 5 ist die Bewegung der Formen 39 bis zur Entnahme der Behälter 30 ersichtlich. Der Füllvorgang ist im Bereich der Station S7 abgeschlossen. Die Form 39 befindet sich noch in geneigter Position zwischen den Lagerbügeln 60, 63.
  • Die in der Station S6 vorhandene Form 39 ist bereits in die lotrechte Position geschwenkt aber noch geschlossen. Die Formschalen 45, 46 sind durch die Drucklager 51 bis 54 nicht mehr beaufschlagt.
  • Die Form in der Station S5 ist geöffnet, das heißt, die Formschalen 45, 46 sind auseinander bewegt, während die Bodenform 47 sich noch in ihrer oberen Position befindet.
  • Die Station S4 befindet sich unmittelbar gegenüber dem zweiten Übergabeförderer 40. Einer der Greifarme 41 erfasst gerade den Behälter 30 unterhalb des Stützrings 66, sodass der Behälter auch in vertikaler Richtung gehalten ist. Entsprechend ist die Bodenform 47 hier bereits abgesenkt.
  • Im letzten Bereich vor der Entnahme der Behälter 30 aus den geöffneten Formen sind die Behälter 30 in besonderer Weise gegen Bewegungen in Umfangsrichtung des Arbeitsrades 38, in Radialrichtung und in Vertikalrichtung gesichert. Eine Abwärtsbewegung der Behälter 30 wird verhindert durch die noch in ihrer oberen Position befindlichen Bodenformen 47.
  • Bewegungen in Umfangsrichtung werden durch speziell hierfür vorgesehene Sicherheitshalter 84 vermieden. Als Sicherheitshalter 84 weist jede Station S1 bis S12 zwei insbesondere federnde Arme auf, die sich vom oberen Lagerbügel 60 oder von einer Stationsbasis in Richtung auf einen Behälterhals oder Behälterverschluss 85 erstrecken, nämlich beidseitig desselben, sodass der Behälter 30 in diesem Bereich in Umfangsrichtung und gegen die Umfangsrichtung abgestützt ist. Freie Enden der Arme können gekrümmt sein und sich so teilweise bzw. ein Stück weit um den Verschluss 85 herum erstrecken, siehe insbesondere die Gestaltung der Sicherheitshalter 84 in Fig. 10, 11.
  • Da die Arme (Sicherheitshalter 84) an der jeweiligen Station S1 bis S12 fest angeordnet sind, ergibt sich die beschriebene Sicherung nur in der lotrechten Position der Formen 39 (mit den Behältern 30). In der geneigten Position der Formen 39 sind die Sicherheitshalter 84 unwirksam bzw. der obere Teil der Form 39 befindet sich dann nicht zwischen den Sicherheitshaltern 84, siehe insbesondere die Station S7 in den Fig. 4, 5.
  • Als weiteres Sicherungsorgan ist eine am Maschinengestell 42 stationäre Sicherungsplanke 86 vorgesehen, die den Behälterhals oder den Verschluss 85 in Radialrichtung (nach außen hin) abstützt. Die Sicherungsplanke 86 erstreckt sich hier über einen Drehwinkel von etwas mehr als zwei Stationen, entsprechend etwas mehr als 60°. Im Bereich der Station S4 ist die Sicherungsplanke 86 leicht radial auswärts gebogen und endet dann, angepasst an die Kinematik der Greifarme 41.
  • In den Fig. 1 bis 3 ist die Sicherungsplanke 86 um etwa 30° kürzer dargestellt, also in Drehrichtung später beginnend. Der konkrete Verlauf der Sicherungsplanke 86 ist abhängig vom Zeitpunkt des Öffnens der Form 39. Sobald sich die Form 39 anfängt zu öffnen, soll der Behälter 30 in Radialrichtung abgestützt sein.
  • In die Ventilaggregate 67 können nicht gezeigte Aggregate zum Verschließen der Behälter innerhalb der Station S1 bis S12 integriert sein. Dabei kann es sich auch um ein provisorisches oder noch nicht vollständiges Verschließen handeln. Vorteilhaft ist ein wenigstens vorläufiges Verschließen vor der Entnahme der Behälter aus den Formen.
  • Fig. 20 zeigt in einer Schnittdarstellung eine alternative Ausführungsform. Wie schon zuvor dargestellt, sind auf einem Arbeitsrad einzelne Stationen angeordnet. Anders als zuvor, sind die Formen in den Stationen nicht neigbar, sondern befinden sich ausschließlich in einer gegenüber der lotrechten geneigten Position. Der Winkel beträgt beispielsweise 30°. Entsprechend müssen die fertigen Behälter 30 in geneigter Lage den Formen 39 entnommen werden. Ziel ist eine Abförderung der Behälter 30 in lotrechter Lage, wie in Fig. 20 links dargestellt. Um dies zu ermöglichen, ist ein Übergabeförderer 87, der von der Funktion her dem zweiten Übergabeförderer 40 entspricht, mit geneigter Drehachse 88 angeordnet, deren Neigung beträgt die Hälfte der Neigung der Behälter 30 in den Formen 39. Entsprechend sind Greifarme 89 relativ zu einer Drehebene des Übergabeförderers 87 nach unten abgewinkelt, derart, dass der Greifarm 89 bei Abgabe der Behälter 30 an einen Abförderer waagerecht ausgerichtet ist.
  • Mit der anhand der Figuren erläuterten Vorrichtung ist insbesondere das Ausformen der Behälter aus den Vorformlingen bei gleichzeitigem Befüllen (Hydroformen) bei hoher Umdrehung des Arbeitsrades und unter Vermeidung von fliehkraftbedingten Flüssigkeitsverlusten möglich. Zugleich werden die Formschalen 45, 46 durch die beschriebenen Drucklager 51 bis 54 sicher zusammengehalten. Dabei werden die an der Bewegung der Formschalen beteiligten Lager nicht belastet. Viel mehr wird der auf die beiden Formschalen 45, 46 beim Ausformen der Behälter wirksame Innendruck in die starr miteinander verbundenen Drucklager eingeleitet und dort kompensiert. Im vorliegenden Fall sind einander gegenüberliegende Drucklager sogar an einem starren gemeinsamen Bauteil gehalten, nämlich an den Lagerbügeln 60, 63. Bezugszeichenliste
    30 Behälter 62 Schenkel
    31 Vorformlinge 63 unterer Lagerbügel
    32 Form- und Fülleinrichtung 64 Hydraulikkanäle
    33 Förderstrecke 65 Behälterhals
    34 Vereinzelungsaggregat 66 Stützring
    35 Heizbahn 67 Ventilaggregate
    36 erster Übergabeförderer 68 innere Steuerkurve
    37 Greifarme 69 äußere Steuerkurve
    38 Arbeitsrad 70 Steuerrollen
    39 Formen 71 Steuerrollen
    40 zweiter Übergabeförderer 72 Steuerrollenträger
    41 Greifarme 73 Steuerrollenträger
    42 Maschinengestell 74 Führungsorgane
    43 Neigungslager 75 Zahnstange
    44 Formhalter 76 Zahnradsegmente
    45 Formschalen 77 Zahnradsegmente
    46 Formschalen 78 Halteorgane
    47 Bodenformen 79 Kerben
    48 Trennebene 80 Klemmorgane
    49 lotrechte Linie 81 Druckorgane
    50 Drehachse 82 Schwenkachse
    51 Drucklager 83 Schwenklager
    52 Drucklager 84 Sicherheitshalter
    53 Drucklager 85 Verschluss
    54 Drucklager 86 Sicherungsplanke
    55 Hydraulikstößel 87 Ü bergabeförderer
    56 Zentrierspitzen 88 Drehachse
    57 Zentriervertiefungen 89 Greifarme
    58 Schenkel
    59 Schenkel N Neigungsachse
    60 oberer Lagerbügel
    61 Schenkel

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Herstellen von Behältern (30) aus thermoplastischen Vorformlingen (31), mit einem um eine insbesondere vertikale Drehachse (50) rotierenden Arbeitsrad (38), auf dem in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend Stationen (S1 ... S12) mit Formen (39) zur Aufnahme und insbesondere zum Ausformen der Behälter (30) vorgesehen sind und mit dem Arbeitsrad (38) umlaufen, wobei vorzugsweise jeder Station (S1 ...S12) ein Ventilaggregat (67) für die Zufuhr eines insbesondere unter Druck stehenden Fluides zugeordnet ist und die Formen (39) zur Entnahme der Behälter (30) öffenbar sind, gekennzeichnet durch Drucklager (51, 52; 53, 54) zum Sichern der geschlossenen Formen (39) gegen durch Innendruck bedingtes Öffnen, wobei Drucklager (51, 52; 53, 54) und Formen (39) relativ zueinander bewegbar sind zwischen einer Druckaufnahmeposition, in der die Drucklager (51-54) die geschlossenen Formen (39) von außen beaufschlagen, insbesondere an einander gegenüberliegenden Seiten der Formen (39), und einer anderen Position, in der die Drucklager (51-54) die Formen (39) nicht beaufschlagen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formen (39) in den Stationen (S1 ... S12) jeweils um eine Neigungsachse (N) neigbar gelagert sind, wobei die Neigungsachse (N) nahe eines Kraftschwerpunkts der durch die Drucklager (51 ... 54) beim Beaufschlagen der jeweiligen geschlossenen Form (39) auftretenden Kräfte verläuft, derart, dass die Kraftverteilung beidseits der Neigungsachse (N) nicht ungleicher als 1/3 zu 2/3 ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formen (39) in den Stationen (S1 ... S12) jeweils um eine Neigungsachse (N) neigbar gelagert sind, wobei die Neigungsachse (N) zwischen den Drucklagern (51 ... 54) einer jeden Formschale (45, 46) verläuft, derart, dass der Abstand der Neigungsachse (N) zum nächsten Drucklager (51-54) höchstens halb so groß ist wie zum entferntesten Drucklager (51-54).
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucklager (51-54) eine Zentrierfunktion aufweisen, derart, dass die geschlossenen Formen (39) in der Druckaufnahmeposition durch die Drucklager (51-54) zentrierend beaufschlagt sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Drucklager (51-54) angetrieben bewegbare Stößel (55) zur Anlage an der Form (39) beinhalten, insbesondere Hydraulikstößel.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einander gegenüberliegende Drucklager (51, 52; 53, 54) einer Station kraft- und formschlüssig miteinander gekoppelt sind, insbesondere an einem gemeinsamen Lagerbügel (60, 63) gelagert sind, welcher einen Lagerspalt zur Aufnahme der jeweiligen Form (39) bildet.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass einander gegenüberliegende Drucklager (51, 52) für einen oberen Bereich der jeweiligen Form (39) vorgesehen sind, insbesondere mit einem Lagerbügel (60), welcher einen radial außen offenen Lagerspalt aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass einander gegenüberliegende Drucklager (53, 54) für einen unteren Bereich der jeweiligen Form (39) vorgesehen sind, insbesondere mit einem Lagerbügel (63), welcher einen radial innen offenen Lagerspalt aufweist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Bügelschenkel (61, 62) des unteren Lagerbügels (63) schräg aufwärts gerichtet sind, sodass eine die Bügelschenkel (61, 62) verbindende Bügelbasis unterhalb einer Ebene eines Behälterbodens liegt.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Formschalen (45, 46) der Formen (39) an Formhaltern (44) gelagert sind, wobei jeder Formhalter (44) eine Formschale (45, 46) trägt, und wobei die einer Form (39) zugeordneten Formhalter (44) mit den Formschalen (45, 46) zum Öffnen der Form (39) auseinander und zum Schließen der Form (39) gegeneinander bewegbar sind, insbesondere mit einer aufrechten Trennebene (48) zwischen den Formschalen.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Formschalen (45, 46) der Formen (39) direkt und unmittelbar an Formhaltern (44) gelagert sind, nämlich ohne dazwischen angeordnete Formaufnahmen oder Formzuhalter.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschalen (45, 46) an den Formhaltern (44) insbesondere um eine Neigungsachse (N) neigbar sind, und dass die Formhalter (44) oder Formschalen (45, 46) hierzu Neigungslager (43) aufweisen.
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